Genetik zum Anfassen

Genetik zum Anfassen

Am 27.10. war es wieder so weit. Der Biologie-Leistungskurs der Q1 machte sich auf den Weg, um ein ganztägiges Praktikum einem Labor für Bio-Technologie in Frechen bei Köln zu absolvieren.

Das inzwischen fest etablierte Praktikum des LK erlaubt es den Schülerinnen und Schülern, alle Labortätigkeiten hautnah kennen zu lernen, die seit der Corona Pandemie allen Menschen zumindest dem Namen nach geläufig sind, nämlich das Verfahren PCR, das umgangssprachlich auch als „genetischer Fingerabdruck“ bekannt ist.

In diesem Praktikum isolierten die Schülerinnen und Schüler ihre eigene DNA aus Körperzellen, um eine bestimmte Stelle eines Gens auf Merkmale zu untersuchen. In zahlreichen Einzelschritten, in denen die DNA, gereinigt und aufbereitet wurde, lernte der Kurs mit Laborgeräten umzugehen, zu pipettieren, zu zentrifugieren und mit kleinsten Mengen chemischer Reagenzien, die sorgfältig abgemessen werden mussten, umzugehen. Der zweite Teil der Arbeit, nämlich die Vervielfältigung der isolierten DNA-Abschnitte mit einem Thermo-Cycler und die anschließende so genannte Gel-Elektrophorese, führte dann zum eigentlichen genetischen Fingerabdruck. Durch die hervorragende Arbeit des Kurses konnten alle Schülerinnen und Schüler ihre eigene DNA sichtbar machen und die Forschungsfrage zu bestimmten Merkmalen ihrer Gene beantworten. (Für Insider: Dabei wurden STR auf dem p-Arm des Human-Chromosoms 1 am Gen-Locus D1S80 bzw. MCT 118 auf Homo-bzw. Heterozygotie untersucht.)

Darüber hinaus erhielt der Kurs spannende Einblicke in die vielfältige Arbeit im Labor, sei es mit akademischem Studium oder mit einer Ausbildung.

Vielen Dank an das Netzwerk „zdi/mint Düsseldorf“, das diesen Kurs finanziell unterstützt und möglich gemacht hat und an das Team für Publikum und Biotechnologie Köln Pub für die erfolgreiche Durchführung.

 

Michael Tech

 

 

 

Im Labor – statt Ferien

Im Labor – statt Ferien

Vier Schülerinnen und Schüler des Biologie-Leistungskurses der Q1 nutzten das Angebot der Universität Köln, an einem botanisch-genetischen Praktikum in den Herbstferien teilzunehmen. Hanna Grube, Lin Abbas, Oskar Kaiser und Lynn Malin Neugebauer verbrachten fast eine Woche im „Cluster of excellence in plant sciences“ (CEPLAS), um dem Geheimnis symbiotisch lebender Pilze im Wurzelgeflecht von Pflanzen auf die Spur zu kommen. An eigenen Laborplätzen der Universität lernten die Schülerinnen und Schüler im Detail alle Tätigkeiten kennen, die z.B. mit einem Studium der Biologie oder mit einer Ausbildung, z.B. als biologisch-technischer Assistent, verbunden sind. Feinarbeit unter dem Mikroskop, mikrobiologische Untersuchungen aber auch molekularbiologische Verfahren standen auf dem Programm. Dabei wurden die Schülerinnen und Schüler eng von Doktoranden begleitet, die ihnen zeigten, was wissenschaftliches Arbeiten bedeutet – kleine Erfolge gehören ebenso dazu, wie Rückschläge, wenn ein Experiment mal nicht so funktioniert, wie vorgesehen.

Außerdem lernten sie, ihre Forschungsergebnisse im Plenum zu präsentieren und grafisch aufzubereiten. Da das Lehrplanthema des Bio-LK ohnehin gerade die Molekulargenetik ist, konnte der Erfahrungsbericht der vier Schülerinnen und Schüler den Unterricht in hervorragender Weise bereichern.

An dieser Stelle möchte ich mich ausdrücklich bei Frau Dr. Villajuana Bonequi von der Universität Köln bedanken, die für das Goethe Gymnasium regelmäßig und verlässlich die landesweit sehr begehrten Plätze  zur Verfügung stellt.

 

Michael Tech

 

 

 

Das Gehirn – ein lebendes Netzwerk

Das Gehirn – ein lebendes Netzwerk

Im Rahmen des Inhaltsfeldes „Neurobiologie“ besuchten Schüler:innen des Biologie LKs und der Biologie GKs der Q1 im letzten Schuljahr das Schülerlabor BeLL-Bio der Bergischen Universität Wuppertal.

Im modern ausgestatteten Labor erhielten die Teilnehmenden unter professioneller Anleitung Einblick in verschiedenste neurophysiologische Methoden. Am Beispiel des motorischen Lernens erarbeiteten sie experimentell und selbstständig verschiedene Aspekte der Funktionsweise des Gehirns. Durch einen Lernversuch zum Cup-Stacking, die Aufnahme eines EEGs sowie die Herstellung mikroskopischer Präparate von corticalen Pyramidenzellen konnten so Beziehungen zwischen unterschiedlichen Systemebenen hergestellt und das Wissen aus dem Unterricht praktisch angewendet werden. Das besondere Highlight des Labortages war die Präparation und Untersuchung echter Schweinehirne, die bei allen, trotz anfänglicher Überwindung, große Faszination und Interesse hinterließ.

Nach einem arbeitsreichen Vormittag ging es schließlich zur Stärkung in die Mensa, bevor am Nachmittag die experimentell erhobenen Daten in einer abschließenden Besprechung gemeinsam ausgewertet und diskutiert wurden.

 

Anna-Lena Groß
Naturnahes Erleben im Biologieunterricht

Naturnahes Erleben im Biologieunterricht

Wie pumpt ein Baum Wasser aus den Wurzeln in die obersten Blattspitzen, wie betreiben Pflanzen im Schatten Fotosynthese, wie unterscheidet man Kaulquappen von Kröte und Frosch und warum hat der Farn eigentlich drei Geschlechter?

Das Jahresthema „Ökologie“ im Biologieunterricht der Klasse 8 hält viele interessante Fragen bereit, denen man am besten am lebenden Beispiel in der Natur nachgehen müsste. Weil das aber im Unterricht nicht immer möglich ist, bemühen sich die Biologielehrer/innen am Goethe Gymnasium, so oft wie möglich die Natur ins Klassenzimmer zu holen und wenn es geht, praktisch zu arbeiten.

Mindestens einen Unterrichtsgang sieht der Lehrplan im Fach Biologie vor, der sinnvollerweise gegen Ende des Schuljahres stattfinden sollte. Erstens haben die Schüler/innen bis dahin die theoretischen und fachlichen Grundkenntnisse erworben, um ökologische Phänomene richtig einordnen zu können, und zweitens ist das Wetter einfach besser.

Nur drei Haltestellen vom Goethe Gymnasium entfernt bietet sich der Grafenberger Wald ideal für einen solchen Unterrichtsgang an. Das gesamte Gebiet ist vom Gartenbauamt unter pädagogischen Gesichtspunkten gestaltet; Hinweistafeln, bewusst naturbelassene Sukzessionsflächen, Naturteiche und Bodeneinschläge bieten vielfältige Anlässe, um Lehrplaninhalte zu wiederholen und zu vertiefen. Im Bodeneinschlag z.B., ein ca. 4 Meter tief ausgebaggertes Stück Waldboden, können Boden- und Zersetzungsschichten sichtbar und im Sinne des Wortes auch „be-greifbar“ (sic) gemacht werden.

Auch der vielfältige Baumbestand mit Eichen, Ahorn, Buchen und Kiefern lädt zu intensiven Naturbetrachtungen ein.

Auf den zahlreichen verschlungenen Wegen des Grafenberger Waldes können auf diese Weise in zwei Schulstunden ökologische Phänomene mit allen Sinnen erfahren werden.

 

 

Michael Tech

 

 

 

NGO im Umweltschutz – Besuch von Greenpeace im Goethe Gymnasium

NGO im Umweltschutz – Besuch von Greenpeace im Goethe Gymnasium

Wir, Rouven und Frida aus der Q2, berichten hier über den Unterrichtsbesuch eines Greenpeace-Mitarbeiters am 8. Dezember 2022, im Rahmen einer Referatsreihe im Fach Biologie (Ökologie), die unser Lehrer Dr. Michael Tech mit uns durchführte.

Dr. Jürgen Borkowski, arbeitet seit vielen Jahren für Greenpeace und konnte uns daher seine Arbeit für diese NGO sehr anschaulich vorstellen.

Greenpeace wurde 1971 als Umweltschutzorganisation in Vancouver/Kanada gegründet und heute sind Büros in über 55 Ländern weltweit zu finden. In Deutschland existieren drei Büros, in Berlin, Hamburg und ein kleineres in München. Herr Borkowski stellte zunächst Ziele und Intentionen von Greenpeace vor und wie die dazugehörende Arbeit aussieht. Zur politischen Arbeit und der Vorgehensweise, mit denen die Organisation den Umweltschutz in unterschiedlichsten Themengebieten vorantreiben will, gehören unter anderem Petitionen und viele unterschiedliche Kampagnen. Als Beispiele für Protestaktionen nannte er Kletteraktionen an Atomkraftwerken oder Demonstrationen in Lützerath, einem Dorf hier in NRW, das für den Braunkohleabbau zerstört wird. Auch riskantere Aktionen, wie z.B. Fallschirmsprünge auf Containerschiffe auf dem Atlantik oder Schlauchbootblockaden von Walfangschiffen werden medienwirksam durchgeführt. Herr Borkowski erklärte uns dazu, dass solche Aktionen mit vielen intensiven Trainingseinheiten vorbereitet werden, damit sie professionell und möglichst sicher stattfinden können. Um auf einem der Schlauchboote mitfahren zu können, müssen die AktivistInnen mehrere Tage im Winter in der Nordsee unterwegs gewesen sein und viele Erfahrungen gesammelt haben.

Grundsätzlich sieht das Vorgehen, bevor neuen Aktionen oder Kampagnen veröffentlicht werden, so aus:  Die Forschungsteams, die für oder mit Greenpeace zusammenarbeiten, erarbeiten Studien zu den jeweiligen Themen und auf dieser Basis wird dann auf politischer und medialer Ebene versucht, möglichst viele Menschen zu erreichen und zu überzeugen. Ein großer Vorteil sei die Internationalität der Organisation, da die weltweite Zusammenarbeit dabei helfe, eine breite Aufmerksamkeit zu generieren und Protestaktionen vernetzter durchgeführt werden können. Ihm war besonders wichtig zu betonen, dass Greenpeace unabhängig von Politik und wirtschaftlichen Interessengruppen agiert. Die Organisation wird beispielsweise nicht von Parteien oder der UNO oder der EU finanziert und ist daher unabhängiger als viele andere Organisationen. Die Finanzierung läuft hauptsächlich über Spenden und Mitgliedsbeiträge. Er erklärte ebenfalls, zu der politischen Arbeit von Greenpeace gehöre die Arbeit einer kleinen Lobby, die aber verglichen mit großen Konzernen sehr klein und weniger einflussreich sei.

Anhand von vielen aktuellen Beispielen und Debatten in der Politik stellte er die Ziele und Intentionen der NGO dar und veranschaulichte politische und ökologische Zusammenhänge. Beispielsweise sprachen wir über die Konsequenzen eines Tempolimits und die Lithiumbatterien in E-Autos. Des Weiteren zeigte Herr Borkowski uns, wie wir mithilfe eines Konzeptplans in der Schule im kleinen Rahmen, schon viel verändern können. Es müssten ein Thema und passende Argumente gesucht werden, Verbündete und Gegner getrennt werden und dann könne damit begonnen werden, Aufmerksamkeit für das Anliegen zu generieren. Anhand dieses Ablaufs erklärte er uns den Prozess den auch politische Themen, die zum Beispiel die Klimakrise betreffen, durchlaufen müssen, bis tatsächlich die Möglichkeit besteht, auf politischer Ebene etwas zu verändern.

Zuletzt stellte er noch die aktuelle Kampagne, die Greenpeace in Deutschland gegen den Konzern Lidl führt, vor und erklärte die Mechanismen hinter den Kennzeichnungen und Kategorien von Fleisch und Eiern. Lidl verkaufe im Gegensatz zu anderen Supermärkten immer noch Fleisch der untersten Güteklasse und außerdem sei Verwirrung bei der Kennzeichnung von tierischen Produkten vorprogrammiert. Die Kennzeichnung von Eiern folgt dem Schulnotensystem und die Klasse 1 entspricht somit der besten Note, Fleischkennzeichnungen laufen genau andersherum, Stufe 4 entspricht den bestmöglichen Haltungsbedingungen. Hier fehlt es laut Greenpeace an alltagstauglicher Transparenz, um Konsequenzen für Umwelt und Tiere für den Verbraucher verständlich zu machen.

Abschließend verteilte er Flyer, Sticker und andere Broschüren und wies darauf hin, dass es in fast jeder Stadt lokale Ortsgruppen gebe und jeder/jede sich engagieren und informieren könne. Der Vortrag in der Doppelstunde unter seiner Leitung gefiel uns sehr gut. Wir haben einen Eindruck in die Arbeit einer NGO, anhand des Beispiels von Greenpeace, bekommen und Unterrichtsgespräche über viele interessante und politische Themen geführt. Ich glaube, alle haben etwas aus diesem Vortrag mitgenommen und wünsche mir, dass jedenfalls ein kleines bisschen Interesse für den Umweltschutz bei bei allen geweckt wurde.

(von Frida Stalter, Q2)

 

Dr. Michael Tech
Exkursion zum Genlabor

Exkursion zum Genlabor

Der Bio Leistungskurs war zusammen mit ein paar sehr interessierten Schüler:innen der Bio Grundkurse am 07.12.22 unterwegs auf den Spuren des genetischen Fingerabdrucks bei KölnPUB in Frechen. Die Exkursion findet jährlich statt. Daher kamen die begeisterten Schülerinnen und Schüler auf die Idee, die Exkursion mit weniger Text aber dafür mehr Bildern in Form eines Padlets zu präsentieren. Klicken Sie auf das unten stehende Bild und erleben Sie die Exkursion in Foto und kurzen Videos!

 

Stefanie Wirth